[发明专利]光学装置和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及光学装置和方法。特别地，本发明的实施例涉及对光进行扩展和定向，从而使得用户能够在虚拟显示器上查看图像。

背景技术

一种便携式电子设备可以包括显示器，所述显示器使得用户能够查看内容，诸如图像或视频。该显示器可以位于设备的正面上。通常，显示器的大小受到以下限制：需要将便携式设备的大小保持得相对小。

发明内容

根据本发明的各种而不一定是所有实施例，提供了一种装置，其包括：光扩展器，所述光扩展器被配置以便在第一维度(dimension)上对输入到所述光扩展器中的光进行扩展，并且被配置以便提供在所述第一维度上发散的发散光；以及光学器件，所述光学器件被配置以便对从所述光扩展器接收到的发散光进行重定向，从而产生在所述第一维度上会聚的会聚光。

所述光扩展器可以被配置以便：在向所述光学器件提供发散光之前，对输入到所述光扩展器中的光进行引导。

所述光扩展器可以被配置以便：在所述第一维度上而不在第二维度上对输入到所述光扩展器中的光进行扩展，所述第二维度基本上正交于所述第一维度。

所述光学器件可以被配置以便：对从所述光扩展器接收到的发散光进行重定向，从而产生在所述第一维度上而不在第二维度上会聚的会聚光，所述第二维度基本上正交于所述第一维度。

所述光学器件可以被配置以便：在基本上与所述第一维度正交的平面内重定向所述发散光。所述光学器件可以包括反射系统，所述反射系统包括多个反射表面。所述反射系统的相邻反射表面可以彼此正交。所述反射系统可以由沟槽式反射器(grooved reflector)来提供。输入到所述光扩展器中的光可以表示在显示器上显示的图像。

所述装置可以进一步包括另一光扩展器。所述另一光扩展器可以被配置以便：在基本上与所述第一维度正交的第二维度上，对在所述第一维度上会聚并且从所述光学器件接收到的光进行扩展。

所述另一光扩展器可以包括：入耦(in-coupling)部件，所述入耦部件被配置以便从所述光学器件接收所述会聚光；以及出耦(out-coupling)部件，所述出耦部件被配置以便将光输出给用户。所述另一光扩展器的入耦部件可以包括第一光栅，并且所述另一光扩展器的出耦部件可以包括第二光栅。所述另一光扩展器可以为所述装置提供出射光瞳。

根据本发明的各种而不一定是所有的实施例，提供了一种方法，其包括：在第一维度上对光进行扩展；提供在所述第一维度上发散的发散光；以及重定向所述发散光，以便产生在所述第一维度上会聚的会聚光。

可以在所述第一维度上而不在第二维度上对所述光进行扩展，所述第二维度基本上正交于所述第一维度。

所述发散光可以被重定向以便产生在所述第一维度上而不在第二维度上会聚的会聚光，所述第二维度基本上正交于所述第一维度。

所述方法可以进一步包括：在基本上与所述第一维度正交的第二维度上扩展所述会聚光。

根据本发明的各种而不一定是所有实施例，提供了一种设备，其包括：光扩展装置，所述光扩展装置用于在第一维度上对光进行扩展，以及用于提供在所述第一维度上发散的发散光；以及重定向装置，所述重定向装置用于重定向从所述光扩展装置接收到的发散光，以便产生在所述第一维度上会聚的会聚光。

所述光扩展装置可以用于：在所述第一维度上而不在第二维度上对输入到所述光扩展器中的光进行扩展，所述第二维度基本上正交于所述第一维度。

所述重定向装置可以用于：对从所述光扩展器接收到的发散光进行重定向，以便产生在所述第一维度上而不在第二维度上会聚的会聚光，所述第二维度基本上正交于所述第一维度。

附图说明

为了更好地理解本发明实施例的各种例子，现在将仅通过例子来参照附图，在附图中：

图1图示了光学装置的俯视图；

图2A图示了光扩展器的俯视图；

图2B图示了光扩展器的立体图；

图2C图示了在光扩展器中扩展的光束的一部分；

图3图示了光学装置的侧视图；

图4图示了光学器件的立体图；

图5A图示了光学器件的俯视图；

图5B图示了光学器件的侧视图；

图5C图示了光学器件的侧视图的一部分；

图6A图示了出射光瞳扩展器的立体图；

图6B图示了出射光瞳扩展器的截面图；

图7图示了用户通过出射光瞳扩展器查看虚拟显示器的立体图；

图8图示了用户通过出射光瞳扩展器查看虚拟显示器的侧视图；以及